DE1094774B

DE1094774B - Heat exchanger

Info

Publication number: DE1094774B
Application number: DES54670A
Authority: DE
Original assignee: Suislavia Handels A G
Current assignee: Suislavia Handels A G
Priority date: 1957-08-07
Filing date: 1957-08-07
Publication date: 1960-12-15

Description

Wärmetauscher Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere eine Vorrichtung zum Austauschen der Wärme zwischen einerseits einem staubhaltigen Gas und andererseits einem Gas oder einer Flüssigkeit.Heat exchanger The invention relates to a heat exchanger, in particular a device for exchanging heat between on the one hand a dusty one Gas and on the other hand a gas or a liquid.

Bei Wärmetauschern, bei denen ein Gas Staub enthält, wie das häufig bei Verbrennungsgasen, deren Wärme übertragen werden soll, vorkommt, setzen sich die Staubteilchen, beispielsweise die Ascheteilchen, auf oder in den Wärmetauschrohren oder -flächen ab, so daß sie den Wärmeübergang beeinträchtigen und unter Umständen sogar den Durchgang des Gases erschweren.In heat exchangers where a gas contains dust, as is often the case occurs in combustion gases, the heat of which is to be transferred, settle the dust particles, for example the ash particles, on or in the heat exchange tubes or surfaces, so that they impair the heat transfer and under certain circumstances even make it difficult for the gas to pass through.

Die Erfindung bezweckt einen Wärmetauscher, der diesen Nachteil nicht aufweist und der einfach in Bau und Bedienung ist.The invention aims at a heat exchanger which does not have this disadvantage and which is easy to build and operate.

Es sind Wärmetauscher bekannt, bei .denen das eine Medium durch einen schraubenförmigen Kanal fließt, der um eine in der senkrechten Achse des Gehäuses des Wärmetauschers angeordneten hohlen Welle so schnell gedreht wird, daß .der Staub, der sich auf die Kanalwandungen legt, abgeschleudert wird, so daß er sich am unteren Ende des Gehäuses sammelt und dort durch eine Austragsöffnung entfernt werden kann. Diese Anordnung setzt verhältnismäßig große Umdrehungsgeschwindigkeiten voraus, damit der Staub mit Sicherheit abgeschleudert wird, und ergibt Schwierigkeiten für die Dichtung zwischen dem umlaufenden Teil und den feststehenden Zuführungen zu diesem Teil.There are known heat exchangers in .denen the one medium through a helical channel flowing around one in the vertical axis of the housing of the heat exchanger arranged hollow shaft is rotated so fast that .the dust, which lies on the channel walls, is thrown off, so that he is at the bottom Collects the end of the housing and can be removed there through a discharge opening. This arrangement requires relatively high speeds of rotation, so that the dust is thrown off with certainty, and gives trouble for the seal between the rotating part and the fixed feeds this part.

Es ist andererseits eine Trockenvorrichtung bekannt, die aus einer in einen senkrechten Zylinder eingebauten Schraubenfläche besteht, der mitsamt der Schraubenfläche um die Achse des Zylinders und der Schraubenfläche absatzweise hin und her bewegt werden kann. In den Zylinder werden Schüttgut und Trocknungsgase eingeleitet. Durch das Hin- und Herbewegen soll die Schüttgutmasse aufgelockert werden, damit die Heizgase allseitig Zutritt zu den Masseteilchen haben und das Schüttgut allmählich nach unten gefördert wird.On the other hand, a drying device is known which consists of a consists of a screw surface built into a vertical cylinder, which together with the Helical surface around the axis of the cylinder and the helical surface stepwise and can be moved here. Bulk material and drying gases are put into the cylinder initiated. By moving back and forth, the bulk material should be loosened up so that the heating gases have access to the mass particles from all sides and that Bulky material is gradually conveyed downwards.

Die Erfindung betrifft demgegenüber einen Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen einem staubhaltigen Gas und einem durch einen geschlossenen schraubenförmigen Kanal fließenden Medium, das ebenfalls Gas sein kann, wobei der schraubenförmige Kanal von einer in der senkrechten Achse des Gehäuses des Wärmetauschers angeordneten hohlen Welle getragen wird, die am oberen und unteren Ende eine Zu- bzw. Ableitung sowie Öffnungen zum Inneren des Kanales besitzt und mit einer Vorrichtung versehen ist, die ihn schnell in einer Richtung und langsam in entgegengesetzter Richtung um .diese Achse drehen kann. Am unteren Ende des Gehäuses ist eine Austragsvorrichtung für den Staub vorgesehen.In contrast, the invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between a dusty gas and one by a closed helical Channel flowing medium, which can also be gas, being helical Channel of one arranged in the vertical axis of the housing of the heat exchanger hollow shaft is carried, the upper and lower ends of an inlet and outlet as well as openings to the interior of the channel and provided with a device is taking him fast in one direction and slow in the opposite direction around .this axis can rotate. At the lower end of the housing is a discharge device intended for the dust.

Durch diese Anordnung wird infolge der Hin- und Herbewegung der Kanäle um ihre senkrechte Achse der Staub von den Kanalwandungen zuverlässig abgeschleudert und ein Ansatz an den Kanalwandungen verhindert. Das gilt sowohl für den Fall, daß das die Kanäle umströmende Gas Staub enthält, als auch für den Fall, daß das durch ,die Kanäle strömende Gas Staub enthält.With this arrangement, as a result of the reciprocating movement of the channels the dust is reliably thrown off the duct walls around its vertical axis and prevents a build-up on the duct walls. This applies both to the case that the gas flowing around the channels contains dust, as well as in the event that through that contains ducts of flowing gas dust.

Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.The drawing shows two exemplary embodiments in longitudinal section Invention.

In Fig. 1 ist ein geschlossener zylindrischer Behälter 1 am oberen und am unteren Ende mit einem umlaufenden Kanal 2 bzw. 3 versehen, dessen Innenwandung Öffnung 4 bzw. 5 zum Behälter 1 sowie eine Anschlußleitung 6 bzw. 7 besitzt. Das untere Ende des Behälters 1 mündet über einen kegelförmigen Ansatz 8 in einer durch zwei Schieber9 verschließbaren Schleuse 10. In der Achse des Behälters 1 ist eine Hohlwelle 11 drehbar gelagert, deren oberes Ende mit einem Einlaßstutzen 12 und dessen unteres Ende mit einer Auslaufleitung 13 versehen ist. Die Welle 11 trägt mehrere, beispielsweise zwei, einander parallele schraubenförmige, entgegen dem Uhrzeigersinn gewundene Kanäle 14, 15, die mit einem oberen bzw. unteren Abschnitt 16 bzw. 17 der Welle 11, die gegenüber dem übrigen Teil der Welle 11 durch Wände 18, 19 abgeschlossen sind, über Schlitze 20, 21 verbunden sind.In Fig. 1, a closed cylindrical container 1 is at the top and provided at the lower end with a circumferential channel 2 or 3, the inner wall of which Opening 4 or 5 to the container 1 and a connecting line 6 and 7 respectively. That The lower end of the container 1 opens into a conical extension 8 in a through two slide 9 lockable sluice 10. In the axis of the container 1 is one Hollow shaft 11 rotatably mounted, the upper end of which with an inlet port 12 and the lower end of which is provided with an outlet line 13. The shaft 11 carries several, for example two, parallel helical, opposite to Clockwise winding channels 14, 15 with an upper and lower section, respectively 16 and 17 of the shaft 11, which are opposite to the remaining part of the shaft 11 by walls 18, 19 are completed, are connected via slots 20, 21.

Die Welle 11 ist mit einem zweiarmigen Hebel 22 verbunden, der durch eine Feder 23 gegen einen Nokken 24 gezogen wird, der durch einen Motor 25 langsam im Uhrzeigersinn gedreht wird. Der ilTocken 24 hat solche Form, daß er den Hebel 22 unter Spannung der Feder 23 langsam in einer Richtung dreht und ihn dann frei läßt, so daß die Feder 23 den Hebel plötz lich zurückzieht. Beispielsweise wird staubhaltiges Heizgas durch die Leitung 7 in den Behälter 1 eingeführt und durch die Leitung6 wieder abgeführt, während zu erwärmende Luft durch den Stutzen 12 über den Wellenabschnitt 16 und die Kanäle 14, 15 und von dort durch den Wellenabschnitt 17 in die Leitung 13 abgeführt wird. Beide Gasströme tauschen ihre Wärme aus, ein Austausch, der durch die Turbulenz der Strömung beider Ströme unterstützt wird. Staub undAsche des Heizgases lagern sich auf den Kanälen 14, 15 ab. Durch die plötzliche Drehung der Kanäle entgegen dem Uhrzeigersinn wird der Staub auf den Kanälen gelöst und rutscht allmählich nach unten, wo er durch die Schleuse 10 ausgetragen werden kann.The shaft 11 is connected to a two-armed lever 22 which is pulled by a spring 23 against a cam 24 which is slowly rotated clockwise by a motor 25. The ilTocken 24 has such a shape that it slowly rotates the lever 22 under tension of the spring 23 in one direction and then leaves it free so that the spring 23 suddenly pulls the lever back. For example, dusty heating gas is introduced through line 7 into container 1 and discharged again through line 6, while air to be heated is discharged through nozzle 12 via shaft section 16 and channels 14, 15 and from there through shaft section 17 into line 13 will. Both gas streams exchange their heat, an exchange that is supported by the turbulence of the flow of both streams. Dust and ash from the heating gas are deposited on the channels 14, 15. The sudden counter-clockwise rotation of the channels loosens the dust on the channels and gradually slides down, where it can be discharged through the lock 10.

Die Anordnung nach Fig.2 unterscheidet sich im wesentlichen nur dadurch, daß statt eines Kanals mehrere zueinander konzentrische Rohre14a, 14b, 14c, 14dbzw.15a, 15b, 15c, 15dbenutzt werden. Wenn die Länge jedes dieser Rohre gleich groß sein soll, werden sie so angeordnet, daß ihre Plätze von innen nach außen nach bestimmten Längen vertauscht werden. Im übrigen sind in Fig.2 die gleichen Bezugszeichen benutzt wie in Fig. 1. Die Anordnung nach Fig.2 eignet sich besonders zum Erwärmen von Flüssigkeit, z. B. Wasser, das bei 12 einläuft und bei 13 abläuft, durch Heizgas, das bei 7 einströmt und bei 6 ausströmt.The arrangement according to Fig. 2 essentially only differs in that that instead of one channel several concentric tubes 14a, 14b, 14c, 14d or 15a, 15b, 15c, 15d can be used. If the length of each of these tubes will be the same should, they are arranged in such a way that their places are determined from the inside out Lengths are interchanged. Otherwise, the same reference numerals are used in FIG as in Fig. 1. The arrangement according to Fig.2 is particularly suitable for heating liquid, z. B. water that enters at 12 and expires at 13, by heating gas that flows in at 7 and exits at 6.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Heat exchanger for exchanging heat between a dust-containing gas and a medium flowing through a closed helical channel, the helical channel being carried by a hollow shaft which is rotatably arranged in the vertical axis of the housing of the heat exchanger and which has a supply at the top and bottom - or has discharge and openings to the interior of the channel and is subjected to a rotary movement by means of a drive in order to adhere to the channel walls of the dust contained in the gas :; to avoid which is removed by a discharge device present at the lower end of the housing, characterized in that the helical channel is moved in a known manner quickly in one direction and slowly in the opposite direction.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that several channels are arranged in concentric helical lines.

3. Heat exchanger after Claim 2, characterized in that the concentric channels with interchangeability are arranged.

4. Heat exchanger according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the shaft is designed as a hollow shaft and its upper and lower sections Have openings to the interior of the channels. Considered publications: German Patent Nos. 733 596, 653 710, 560 705; French patent specification No. 906 517; U.S. Patent No. 2,328,395.